[2E08-13] 窒化物燃料

[2E13] 安全性・経済性向上を目指したMA核変換用窒化物燃料サイクルに関する研究開発

(19)還元抽出工程の前処理としてのZr及びCdの電解回収

*村上 毅¹、飯塚 政利¹、林 博和² (1. 電中研、2. JAEA)

キーワード：カドミウム、ジルコニウム、還元抽出、乾式処理、LiCl-KCl、窒化物燃料、核変換、マイナーアクチノイド

化学溶解法では、CdCl₂やZrCl₄を用いて使用済窒化物燃料中のアクチニドを溶解するため、後段の還元抽出工程の溶媒(溶融LiCl-KCl)中には、アクチニドと共にCdやZrが含まれる。過去の検討から、Zrが共存する状態で溶融LiCl-KCl中のランタニド(アクチニドの模擬)を液体Cd中に還元抽出すると、液体Cdを保持している坩堝の表面がCd合金で覆われることが分かった。このような現象を防止し安定に還元抽出を進行させるためには、あらかじめ溶融LiCl-KClからZrを取り除く必要がある。そこで本研究では、還元抽出工程の前処理としてのZr及びCdの電解回収を検討した。溶融LiCl-KCl-ZrCl₄-CdCl₂中において、液体Cd陰極を用いたZr及びCdの回収試験を実施した結果、幅広い溶融塩中CdCl₂/ZrCl₄濃度比において、高電流効率でZr及びCdを同時に回収できることが確認された。